ล้อทดน้ำ เช่นเดียวกับที่มีในฮามา ซีเรีย ซึ่งถูกสร้างไว้ทั่วจักรวรรดิอิสลามในยุคกลาง
ผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องกลแห่งยุคกลาง
มีการใช้เครื่องจักรอัตโนมัติอย่างแพร่หลายในวงการอุตสาหกรรมต่าง ๆ โดยเฉพาะงานที่ต้องทำซ้ำ ๆ เป็นประจำ. แต่เครื่องจักรอัตโนมัติที่ตั้งโปรแกรมได้นี้เผยโฉมครั้งแรกเมื่อไร? ในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมในยุโรปเมื่อสองสามร้อยปีที่แล้วไหม? คุณอาจแปลกใจที่รู้ว่ามีการประดิษฐ์เครื่องจักรอัตโนมัติเหล่านี้นานก่อนหน้านั้นมากนัก.
ปั๊มแบบสองลูกสูบของอัล-จาซารี
ในระหว่างช่วงแรกของยุคที่เรียกกันว่ายุคทองทางวิทยาศาสตร์ของโลกอิสลาม จากศตวรรษที่ 8 ถึงศตวรรษที่ 13 สากลศักราชและตั้งแต่นั้นเป็นต้นไป ผู้เชี่ยวชาญชาวตะวันออกกลางได้แปลบทความทางวิทยาศาสตร์และปรัชญาของชาวกรีกที่มีชื่อเสียง เช่น อาร์คิมีดิส อาริสโตเติล เทสซิบิอุส ฮิโรแห่งอะเล็กซานเดรีย และฟิโลแห่งไบแซนทิอุม จากภาษากรีกมาเป็นภาษาอาหรับ.a ข้อมูลเหล่านี้และข้อมูลอื่น ๆ ให้ความรู้ในการสร้างเครื่องจักรอัตโนมัติแก่จักรวรรดิอิสลาม ซึ่งมีอาณาเขตกว้างใหญ่ตั้งแต่สเปน แอฟริกาเหนือ และตะวันออกกลางไปจนถึงอัฟกานิสถาน.
หนังสือของอัล-จาซารีในศตวรรษที่ 13 ซึ่งมีรูปนาฬิกาช้าง
นักประวัติศาสตร์ด้านเทคโนโลยีโดนัลด์ ฮิลล์กล่าวว่า เครื่องกลเหล่านั้นสามารถ “ทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานหลายชั่วโมง หลายวันหรือกระทั่งนานกว่านั้นอีกโดยที่มนุษย์ไม่ต้องเข้าไปขัดจังหวะ.” เพราะอะไร? เนื่องจากวิศวกรได้ประดิษฐ์เครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพในการควบคุมให้เครื่องทำงานได้เองโดยอัตโนมัติ. เครื่องกลใช้น้ำที่ไหลลงมาจากแท็งก์ซึ่งอยู่ในระดับที่สูงกว่าเพื่อทำให้เกิดพลังงาน เพื่อทำให้วาล์วเปิดปิดได้เอง หรือเพื่อเปลี่ยนทิศทางการไหลของน้ำ และเพื่อทำให้มีระบบส่งน้ำให้ไหลกลับไปยังแท็งก์. ฮิลล์เรียกสิ่งประดิษฐ์นี้ว่า “อุปกรณ์รักษาเครื่องชิ้นแรก ๆ.” ขอพิจารณาบางตัวอย่าง.
เรื่องราวความชาญฉลาดของมนุษย์เป็นเรื่องที่น่าทึ่งจริง ๆ! ทั้งยังเป็นมากกว่าเรื่องราวทางประวัติศาสตร์ที่น่าสนใจ. เรื่องนี้ช่วยให้เรารู้จักตัวเองดีขึ้น. ในปัจจุบันเมื่อหลายคนบอกว่าเรามีเทคโนโลยีสมัยใหม่มากมาย นี่เตือนเราให้ระลึกว่าเราเป็นหนี้บุญคุณความคิดอันเปรื่องปราดและสร้างสรรค์ของบรรพบุรุษของเรา.
บานู มูสา สามพี่น้องผู้ชาญฉลาด
สามพี่น้องบานู มูสา ซึ่งคำภาษาอาหรับแปลว่า “บุตรของมูสา” มีชีวิตอยู่ในศตวรรษที่เก้า ณ กรุงแบกแดด. พวกเขาอาศัยงานเขียนของชาวกรีกในยุคก่อนที่ชื่อฟิโลและฮิโร รวมถึงงานเขียนของวิศวกรชาวจีน อินเดีย และเปอร์เซียด้วย เพื่อออกแบบอุปกรณ์ต่าง ๆ มากกว่า 100 ชิ้น. ตามที่นักเขียนเชิงวิทยาศาสตร์ชื่อเอซาน มาซูดเขียนไว้ อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่พวกเขาออกแบบรวมถึงน้ำพุที่เปลี่ยนรูปร่างไปตามเวลา นาฬิกาที่ใช้กลไกการเคลื่อนไหวเพื่อส่งสัญญาณบอกเวลา และเหยือกที่เทและเติมเครื่องดื่มได้เองโดยอัตโนมัติเมื่อเครื่องดื่มหมดแล้วโดยอาศัยกลไกที่ใช้ลูกลอย วาล์วเปิดปิดน้ำ และกาลักน้ำร่วมกันได้อย่างชาญฉลาด. ตามที่นักประวัติศาสตร์ด้านวิทยาศาสตร์ที่ชื่อจิม อัล-คาลิลิเขียนไว้ บุตรของมูสาได้สร้างมนุษย์หุ่นยนต์ที่มีกลไกไม่ซับซ้อนซึ่งมีขนาดเท่าคน ทั้ง “สาวเสิร์ฟชา” ซึ่งเสิร์ฟชาได้จริง และนักเป่าปี่ซึ่ง “อาจเป็นหุ่นยนต์ตั้งโปรแกรมต้นแบบตัวแรก ๆ.”
วิธีการทำงานของอุปกรณ์อัตโนมัติเหล่านี้ใช้กลไกที่คล้ายกับเครื่องจักรสมัยใหม่ในทุกวันนี้. แต่เอซาน มาซูด นักเขียนเชิงวิทยาศาสตร์กล่าวว่า “อุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้น้ำในการขับเคลื่อนกลไก ซึ่งต่างจากปัจจุบันที่ใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ ถึงอย่างนั้นหลักการทำงานอื่น ๆ ก็เหมือนกัน.”
อัล-จาซารี “บิดาแห่งเครื่องกล”
ในปี 1206 อิบัน อัล-รัซซาซ อัล-จาซารีได้เขียนหนังสือชุด (ซึ่งบางครั้งเป็นที่รู้จักกันว่า Compendium on the Theory and Practice of the Mechanical Arts) ของเขาเสร็จ. หนังสือชุดนี้เป็นหนังสือเกี่ยวกับ “การศึกษาการออกแบบระบบเครื่องยนต์.” เทคโนโลยีบางอย่างที่อัล-จาซารีใช้ก้าวหน้ากว่าเทคโนโลยีที่มีอยู่ในหนังสือของสามพี่น้องบานู มูสา ที่มีคำอธิบายและรูปภาพอย่างละเอียดจนทำให้วิศวกรสมัยนี้สามารถสร้างอุปกรณ์เหล่านั้นขึ้นมาใหม่ได้.
ในหนังสือของอัล-จาซารีมีภาพเครื่องกลที่ใช้น้ำในการขับเคลื่อน นาฬิกาน้ำ นาฬิกาเทียน เครื่องจ่ายน้ำ หุ่นกลเล่นดนตรี และปั๊มน้ำที่เปลี่ยนการเคลื่อนที่ของลูกสูบจากแบบหมุนให้เป็นการเคลื่อนที่แบบกลับไปกลับมาเพื่อจะมีพลังในการเพิ่มแรงดันน้ำมากขึ้น. นักประวัติศาสตร์ยกย่องอัล-จาซารีที่ได้ออกแบบปั๊มน้ำไฮดรอลิกตั้งแต่สามร้อยปีก่อนจะมีการออกแบบปั๊มน้ำเช่นนี้ในแถบตะวันตก.
อัล-จาซารีได้สร้างนาฬิกาที่มีรูปลักษณ์แปลกตา แต่ใช้งานได้จริง. นาฬิกาที่เห็นในภาพนี้ถูกสร้างขึ้นมาใหม่อีกครั้งและนำมาตั้งไว้ที่ห้างสรรพสินค้าในดูไบ. สิ่งที่ควบคุมกลไกการทำงานของเครื่องจักรบอกเวลานี้คือชามที่มีรูซึ่งอยู่ในแท็งก์เก็บน้ำในท้องของช้าง. น้ำจะไหลเข้าไปในชามจนเต็มโดยใช้เวลา 30 นาที จากนั้นชามจะจมลงเพื่อเริ่มต้นกลไกการทำงานโดยเชือกจะทำให้ลูกบอลถูกปล่อยจาก “กูบรูปทรงคล้ายปราสาท” ซึ่งอยู่บนหลังช้าง. เมื่อครบครึ่งชั่วโมง ชามที่เต็มไปด้วยน้ำก็จะลอยขึ้นมาโดยอัตโนมัติ และเริ่มต้นกระบวนการเดิมอีก. นาฬิกานี้และเครื่องจักรอัตโนมัติอื่น ๆ ที่อัล-จาซารีคิดประดิษฐ์ขึ้นมาทำให้เขาถูกขนานนามว่า “บิดาแห่งเครื่องกล.”
a เกี่ยวกับงานแปลของผู้เชี่ยวชาญภาษาอาหรับ โปรดดูบทความ “ภาษาอาหรับกลายมาเป็นภาษาของปัญญาชนโดยวิธีใด?” ในตื่นเถิด! ฉบับกุมภาพันธ์ 2012.
Pump: © Gianni Dagli Orti/The Art Archive at Art Resource NY; clock: © The Metropolitan Museum of Art/Art Resource NY